태양광 발전을 위한 계통 연계형 전력변환 시스템 설계
Design of a Grid-connected Power Conversion System for a Photovoltic Generator
- 주제(키워드) 태양광 , 계통연계 , 전력변환
- 발행기관 아주대학교
- 지도교수 이교범
- 발행년도 2012
- 학위수여년월 2012. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 전자공학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/ajou/000000012456
- 본문언어 한국어
- 저작권 아주대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
초록/요약
이 논문은 태양광 인버터 시스템의 트랜스리스 방식의 10kW급 PV 인버터의 설계 및 제작에 관한 연구이다. 특히 논문에서는 시스템 설계사양에 따른 하드웨어 제작에 대한 설계방법을 연구하였고 이에 대한 회로설계기법, PCB 설계기법, 노이즈에 강한 설계기법을 제시하였고 계산과 시뮬레이션을 통한 최적의 필터 설계를 연구하였다. 제작된 시스템의 각 부분에 대한 디버깅 및 동작 검증에 대한 방법론을 연구하였고 최대 전력점 추종기법 알고리즘을 시스템에 적용하여 시스템 효율개선 방법을 연구하였다
more목차
제 1 장 서론 1
제 2 장 10kW급 태양광 계통연계형 전력변환 시스템 4
2.1 전체 시스템 개요 4
2.2 DSP보드 6
2.2.1 DSP 28335 특성 6
2.2.2 회로 설계 6
2.2.3 전원 및 클럭 7
2.2.4 프로그램 디버깅/다운로딩 7
2.2.5 PWM 출력 8
2.2.6 아날로그입력 8
2.2.7 디지털 입/출력 8
2.2.8 통신포트 구성 8
2.2.9 PCB 설계 10
2.2.10 PCB 내부 층 구분 11
2.2.11 PCB 설계 시 주의 사항 15
2.3 제어보드 16
2.3.1 제어보드 설계 사양 17
2.3.2 ADC회로 설계 17
2.3.3 PWM출력 20
2.3.4 8 Ch 입, 출력 22
2.3.5 시리얼통신포트 (2Ch) 23
2.3.6 4Ch DAC 출력 23
2.3.7 3 Ch 제로크로스 검출 24
2.3.8 PCB설계 25
2.3.9 디버깅 29
2.4 전력보드 30
2.4.1 게이트드라이버 31
2.4.2 게이트드라이버 전원 분리 32
2.4.3 전류센서 32
2.4.4 전압센서 33
2.4.5 커패시터 34
2.4.6 기타 부품 34
2.4.7 PCB 설계 35
제 3 장 시스템 제작 38
3.1 시스템 구성 38
3.2 승압 인덕터 40
3.2.1 승압형 컨버터 동작원리 40
3.2.2 인덕터 전류 41
3.3 L-filter 설계 45
3.4 L-filter 설계 값 결정 53
3.5 최대출력점추종(MPPT) 알고리즘 56
3.5.1 일정전압 제어방식 MPPT 제어 알고리즘 56
3.5.2 P&O(perturbation and observation) MPPT 알고리즘 57
3.5.3 IncCond MPPT 알고리즘 58
제 4 장 실험 60
4.1 Gate driver 출력전압 60
4.2 센서 측정 전압 62
4.3 인버터 출력 전압 64
4.4 계통전압과 위상각 66
4.5 부스트 컨버터 동작확인 67
4.6 계통 연계 출력 테스트 68
제 5 장 결론 69
